(57)【要約】【課題】  本発明は、エンジンの衝撃吸収ストロークを確保することができ、車体の前方から外力が加わってその衝撃を吸収した後であっても、操舵可能であるステアリング装置を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明は、車体の上下方向に延びるように規定される回転軸ＡＸ周りに回動する第２ブラケット１６と、第２ブラケット１６の回動端Ｐから上方に突出するように配置されたローラ２０と、車体の幅方向に延びるステアリングギヤボックス１１の下側面に形成された長穴１７とを備えるステアリング装置であって、ローラ２０が長穴１７に嵌入されており、第２ブラケット１６が回転軸ＡＸ周りに回動する際に、ローラ２０が長穴１７に嵌入されている位置から長穴１７の一端に向かってスライド可能になっている。【選択図】      図４
2006137204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の上下方向に延びるように規定される回転軸周りに回動すると共にその回動端が車体の後方向に向かって回動するように前記車体に取り付けられた回動部材と、
前記回動部材の回動端から上方に突出するように配置された突起部と、
車体の幅方向に延びるステアリングギヤボックスの下側面に前記ステアリングギヤボックスの長手方向に沿って延びるように形成された長穴とを備えるステアリング装置であって、
前記突起部が前記長穴に嵌入されており、前記回動部材が前記回転軸周りに回動する際に、前記突起部が、前記長穴に嵌入されている位置から前記回動軸に近い側の長穴の一端に向かってスライド可能になっていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
前記回動部材が、前記ステアリングギヤボックス側に、破断可能なストッパで固定されていることを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバのハンドルの操作によって操舵輪を転舵させるステアリング装置に関し、さらに詳しくは、車両が衝突した際の衝撃を吸収する構造を有するステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の車両においては、車両が衝突して車両の前方から車体に外力が激しく作用したときに、クラッシャブルゾーンが効果的に潰れることで、衝撃エネルギを吸収する構造が採用されている。クラッシャブルゾーンが潰れていく過程においては、車体の前方に配置されたエンジンが後退し、その後方に位置するステアリングギヤボックスにエンジンがぶつかるようになっている。このとき、ステアリングギヤボックスが車体に強固に取り付けられていると、ステアリングギヤボックスはエンジンの後退を妨げることとなる。その結果、ステアリングギヤボックスは、充分なエンジンの衝撃吸収ストロークを確保することができずに、衝撃エネルギを効果的に吸収することができない可能性がある。
【０００３】
従来、エンジンの衝撃吸収ストロークを確保するためのステアリング装置（ステアリングギヤボックスの取付構造）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このステアリング装置は、例えば、特許文献１の図５に示されるとおり、車体に取り付けられたステアリングギヤボックスから下向きに延びるアームと、このアームの下端から前方に延出して車体側のサイドフレームに固定されるロッドとを備えている。そして、このステアリング装置では、クラッシャブルゾーンが潰れていく過程で、車体の前方から加わる外力がロッドに作用してアームの下端が押圧される。その結果、ステアリングギヤボックスが回転して車体から脱落する。したがって、このステアリング装置によれば、ステアリングギヤボックスがエンジンの後退を妨げることがないので、車両の衝突によって生じた衝撃エネルギが効果的に吸収される。
【特許文献１】特開平９−１３６６５１号公報（段落００１５〜００１８、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなステアリング装置は、車体側のサイドフレームとステアリングギヤボックスとをアームやロッドで繋げるための取付スペースが確保しづらいという問題があった。また、このステアリング装置は、その取付作業に手間がかかると共に、その構造が複雑になるという問題があった。さらに、このようなステアリング装置は、車両が衝突した際の衝撃エネルギを吸収した後であっても、車両の衝突後における慣性走行を考慮すると、ステアリングギヤボックスが車体側（サイドフレーム）から脱落せずに操舵可能であることが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は、簡単な構造で、しかも専用の取付スペースを必要とせずにエンジンの衝撃吸収ストロークを確保することができ、車体の前方から外力が加わってその衝撃を吸収した後であっても、操舵可能であるステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、車体の上下方向に延びるように規定される回転軸周りに回動すると共にその回動端が車体の後方向に向かって回動するように前記車体に取り付けられた回動部材と、前記回動部材の回動端から上方に突出するように配置された突起部と、車体の幅方向に延びるステアリングギヤボックスの下側面に前記ステアリングギヤボックスの長手方向に沿って延びるように形成された長穴とを備えるステアリング装置であって、前記突起部が前記長穴に嵌入されており、前記回動部材が前記回転軸周りに回動する際に、前記突起部が、前記長穴に嵌入されている位置から前記回動軸に近い側の長穴の一端に向かってスライド可能になっていることを特徴とする。
【０００７】
このステアリング装置は、車両の衝突時にエンジンが後退してステアリングギヤボックスにぶつかった際に、突起部が長穴内をスライドすると共に、回動部材が回転軸周りに回動することによって、ステアリングギヤボックスの後退を許容する。つまり、このステアリング装置では、エンジンの衝撃吸収ストロークが確保されるので車両の衝突によって生じた衝撃エネルギが効果的に吸収される。
【０００８】
その一方で、このステアリング装置では、ステアリングギヤボックスが後退することに伴って長穴内をスライドした突起部が長穴の一端（回動軸に近い側の長穴の一端）に当接した際に、回動部材の回動が制止される。その結果、ステアリングギヤボックスは、回動部材によって後退を停止すると共に、ステアリングギヤボックスは突起部と回動部材を介して車体側に係止される。したがって、このステアリング装置によれば、ステアリングギヤボックスが車体側から脱落することが防止されるので、操舵が可能となる。
【０００９】
また、このステアリング装置は、ステアリングギヤボックス側に形成された長穴と、この長穴に嵌入される突起部を有する回動部材とで主に構成されているので、従来のステアリング装置（例えば、特許文献１参照）のような、ステアリングギヤボックスから下向きに延びるアームと、このアームの下端から前方に延出したロッドを備えたものと比較して、簡単な構造となる。そして、従来のステアリング装置では、アーム及びロッドを取り付けるために、車両の上下方向及び前後方向の両方向にアームやロッドの長さに応じた専用の取り付けスペースが必要となるのに対して、本発明のステアリング装置は、少なくとも回動部材の取り付けスペースがあればよい。
【００１０】
このようなステアリング装置において、前記回動部材が、前記ステアリングギヤボックス側に、破断可能なストッパで固定されていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構造で、しかも専用の取付スペースを必要とせずにエンジンの衝撃吸収ストロークを確保することができ、車体の前方から外力が加わってその衝撃を吸収した後であっても、操舵可能であるステアリング装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明に係るステアリング装置の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態に係るステアリング装置の配置を示す平面図、図２（ａ）は、本実施形態に係るステアリング装置の部分斜視図であり、車体の左側に配置されたブラケット付近を車体の左前方から見た様子を示す斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）中のＹ方向からスロット部材を見上げた様子を示す斜視図、図３は、本実施形態に係るステアリング装置を車体側に取付ける構造を説明するためのステアリング装置の分解斜視図、図４は、図２のIV−IV線におけるブラケット付近の部分断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係るステアリング装置１は、ステアリングハンドル４と、ステアリングハンドル４にその一端側が接続されるステアリングシャフト５と、ステアリングシャフト５の他端側に接続されるステアリングギヤボックス１１と、ステアリングギヤボックス１１の両端に配設される一対のタイロッド６と、各タイロッド６に図示しないナックルを介して接続される一対の操舵輪７と、一対のブラケット１４とを備えている。
【００１４】
ステアリングハンドル４は、ドライバが操作することによってその回転力をステアリングシャフト５に生じさせるものである。
ステアリングシャフト５は、ステアリングハンドル４から入力された回転力を、次に説明するステアリングギヤボックス１１内のピニオン（図示せず）に伝達するものである。
【００１５】
ステアリングギヤボックス１１は、周知のとおり、ステアリングシャフト５側に配置されるピニオンと、このピニオンと噛み合うラックとをその内部に収納するものである。このステアリングギヤボックス１１は、エンジンＥの後方で車体３の幅方向に延びるように配置されている長尺部材である。そして、このステアリングギヤボックス１１は、車体３の前後方向に延びる一対のフロントサイドフレーム２１のそれぞれに渡し掛けられるように配置されたサブフレーム２２に一対のブラケット１４を介して取り付けられている。このステアリングギヤボックス１１がサブフレーム２２に取り付けられる各構造は、一対のブラケット１４同士で左右対称になっているほかは同一であるので、ここでは、車体３の左側（図１の下側）に位置するブラケット１４を介して取り付けられる構造について説明する。
【００１６】
このステアリングギヤボックス１１の下側面には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、スロット部材１３が取り付けられている。このスロット部材１３は、図２（ｂ）に示すように、車体の前方側に配置される第１スロット部材１３ａと車体の後方側に配置される第２スロット部材１３ｂとが合わせられて形成された略直方体形状の部材である。このスロット部材１３は、図３に示すように、ステアリングギヤボックス１１に形成された取付部１１ａと、第１スロット部材１３ａ及び第２スロット部材のそれぞれに形成された取付部１３ｃとがボルトＢ５で締結されることによってステアリングギヤボックス１１に取り付けられている。
このスロット部材１３には、図２（ｂ）に示すように、ステアリングギヤボックス１１の下側に開口する長穴１７が形成されている。この長穴１７は、第１スロット部材１３ａに形成された凹部１７ａと、第２スロット部材１３ｂに形成された凹部１７ａとが合わせられて形成されたものである。
この長穴１７は、ステアリングギヤボックス１１の長手方向に沿って延びている。この長穴１７の長さは、後記するようにステアリングギヤボックス１１の後退量（後退長さ）に応じて適宜に設定することができる。この長穴１７には、図２（ｂ）及び図４に示すように、その内周面を周回するように案内レール１９が形成されている。この案内レール１９は、後記するローラ２０（図４参照）を長穴１７の長手方向に沿うように案内するものである。
【００１７】
図３に示すように、第１スロット部材１３ａには、この第１スロット部材１３ａから下方に延出するように板状のストッパ１２が形成されている。このストッパ１２は、後記するブラケット１４（第２ブラケット１６）をステアリングギヤボックス１１側に固定するものであって、その下端側にはブラケット１４（第２ブラケット１６）を取り付けるためのボルト挿通孔１２ａが形成されている。そして、このストッパ１２には、その板面に沿って水平に延びるように破断溝１２ｂが形成されている。この破断溝１２ｂは、ブラケット１４（第２ブラケット１６）とステアリングギヤボックス１１とが相対的に離反する方向に強い負荷が加わった際に、破断溝１２ｂに沿ってストッパ１２を破断させるものである。
【００１８】
ブラケット１４は、図２（ａ）に示すように、第１ブラケット１５と第２ブラケット１６とで構成されている。なお、第２ブラケット１６は、特許請求の範囲にいう「回動部材」に相当する。
【００１９】
第１ブラケット１５は、図３に示すように、棒状部材で形成されており、その両端部がボルトＢ１によってサブフレーム２２に固定されている。
第２ブラケット１６は、図３に示すように、棒状部材で形成されている。この第２ブラケット１６の一端部は、第１ブラケット１５の中央部にボルトＢ２で取り付けられており、第２ブラケット１６は、ボルトＢ２の軸心、つまり、車体３の上下方向に延びるように規定される回転軸ＡＸ周りに回動可能になっている。そして、第２ブラケット１６の他端部には、第２ブラケット１６を上下に貫通する、ねじ穴１６ｂが形成されている。また、この第２ブラケット１６の側面には、ストッパ１２のボルト挿通孔１２ａに対応するように、ねじ穴１６ｃが形成されている。なお、ねじ穴１６ｂが形成される第２ブラケット１６の前記他端部は、回転軸ＡＸ周りに回動する回動端Ｐとなる。そして、この回動端Ｐは、特許請求の範囲にいう「回動端」に相当する。
【００２０】
そして、図３に示すように、第２ブラケット１６のねじ穴１６ｃには、ボルトＢ３がストッパ１２のボルト挿通孔１２ａを介して螺合するようになっている。つまり、ステアリングギヤボックス１１は、第１スロット部材１３ａ、ストッパ１２、第２ブラケット１６及び第１ブラケット１５を介して車体３（図１参照）側のサブフレーム２２に固定されている。また、ローラ２０は、後記するように、長穴１７（図４参照）から抜け出ないように長穴１７に嵌入されている。つまり、ステアリングギヤボックス１１は、図４に示すように、スロット部材１３、ローラ２０、第２ブラケット１６及び第１ブラケット１５を介してもサブフレーム２２に固定されている。
【００２１】
第２ブラケット１６の回動端Ｐには、図３に示すように、略円筒形状のローラ２０が取り付けられている。なお、ローラ２０は、特許請求の範囲にいう「突起部」に相当する。このローラ２０は、その胴部にくびれ２０ａが形成されている。そして、ローラ２０は、ねじ穴１６ｂに挿通されるボルトＢ４とナットＮ１とで回動端Ｐに取り付けられており、ボルトＢ４周りに回転可能になっている。
このようなローラ２０は、図４に示すように、スロット部材１３に形成された長穴１７に嵌入されると共に、ローラ２０のくびれには、案内レール１９が嵌り込んでいる。その結果、ローラ２０は、長穴１７に嵌入されている位置Ｓから回転軸ＡＸに近い側の長穴１７の一端Ｍに向かって案内レール１９に案内されてスライド可能になっている。そして、ローラ２０は、そのくびれ２０ａが案内レール１９に嵌り込んでいるので、長穴１７内から抜け出ないようになっている。
【００２２】
次に、本実施形態に係るステアリング装置の動作について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図５は、本実施形態に係るステアリング装置のステアリングギヤボックスがサブフレーム（車体側）に取り付けられた様子を示す模式図、図６は、本実施形態に係るステアリング装置のステアリングギヤボックスが、車両の衝突時に移動する様子を示す概念図である。
【００２３】
このステアリング装置１では、ドライバがステアリングハンドル４（図１参照）を回転させると、ステアリングシャフト５にその回転力が入力される。そして、回転力は、周知のとおり、ステアリングシャフト５の先端に設けられたピニオン（図示せず）に伝達され、ピニオンはラック（図示せず）と噛み合うことによってラックを車体３（図１参照）の幅方向に移動させる。そして、ラックがタイロッド６及び図示しないナックルを突き動かすことによって操舵輪７（図１参照）は転舵される。
そして、このステアリング装置１では、ナックルが突き動かされる際に、車体の前後方向及び左右方向にステアリングギヤボックス１１に掛かる荷重は、サブフレーム２２側（車体側）とを接続しているストッパ１２で受け止められる。さらに、車体の左右方向にステアリングギヤボックス１１に掛かる荷重は、ローラ２０が、長穴１７の車体内側寄りの端面Ｌで受け止められることとなる。
【００２４】
このようなステアリング装置１では、車両の衝突時にエンジンＥが後退してステアリングギヤボックス１１にぶつかった際に、図６に示すように、車体３の前方からステアリングギヤボックス１１にエンジンＥの衝突による負荷Ｆが加わる。この負荷Ｆによって、ステアリングギヤボックス１１がＡ位置から車体３の後方に向かって移動し始める。その一方で、図４に示すように、第２ブラケット１６の回動端Ｐに取り付けられたローラ２０（突起部）は、ステアリングギヤボックス１１のスロット部材１３に形成された長穴１７に嵌入されているので、第２ブラケット１６の回動端Ｐは、図５に示すように、回転軸ＡＸを中心に車体３の後方に向かって回動し始める。このとき、図２（ａ）に示すストッパ１２は、回動し始めた第２ブラケット１６に引っ張られて、破断溝１２ｂで破断する。その結果、第２ブラケット１６は、ストッパ１２を介してのステアリングギヤボックス１１との接合は解かれるので、第２ブラケット１６は回動し続ける。
【００２５】
このとき、ローラ２０（突起部）は、図４及び図６に示すように、第２ブラケット１６が回動することに伴って長穴１７に嵌入されている位置Ｓから回転軸ＡＸに近い側の長穴１７の一端Ｍに向かってスライドする。そして、図６に示すように、ローラ２０（突起部）が長穴１７の一端Ｍに当接すると、第２ブラケット１６の回動が制止される。その結果、ステアリングギヤボックス１１はＢ位置に停止する。また、このようなステアリング装置１は、長穴１７の長さを調節することによってステアリングギヤボックス１１の後退量（エンジンＥの衝撃吸収ストローク）、つまり、Ａ位置とＢ位置の間の距離を調節することができる。
【００２６】
以上のようなステアリング装置１では、車両の衝突時にエンジンＥが後退してステアリングギヤボックス１１にぶつかった際に、ローラ２０（突起部）が長穴１７内をスライドすると共に、第２ブラケット１６（回動部材）が回転軸ＡＸ周りに回動することによって、ステアリングギヤボックス１１の後退が許容される。つまり、このステアリング装置１では、エンジンＥの衝撃吸収ストロークが確保されるので車両の衝突によって生じた衝撃エネルギが効果的に吸収される。
【００２７】
その一方で、このステアリング装置１では、ステアリングギヤボックス１１が後退することに伴って長穴１７内をスライドしたローラ２０（突起部）が、回転軸ＡＸに近い側の長穴１７の一端Ｍに当接した際に、ステアリングギヤボックス１１は、第２ブラケット１６（回動部材）によって後退を停止する。その結果、ステアリングギヤボックス１１は、ローラ２０（突起部）と第２ブラケット１６（回動部材）とを介してサブフレーム２２（車体３側）に係止される。したがって、このステアリング装置１によれば、ステアリングギヤボックス１１が車体３側から脱落することが防止されるので、操舵が可能となる。
【００２８】
また、このステアリング装置１は、ステアリングギヤボックス１１側に形成された長穴１７と、この長穴１７に嵌入される第２ブラケット１６（回動部材）と、この第２ブラケット１６（回動部材）をサブフレーム２２に固定する第１ブラケット１５とで主に構成されているので、従来のステアリング装置（例えば、特許文献１参照）のような、ステアリングギヤボックスから下向きに延びるアームと、このアームの下端から前方に延出したロッドを備えたものと比較して、簡単な構造となる。そして、従来のステアリング装置では、アーム及びロッドを取り付けるために、車両の上下方向及び前後方向の両方向にアームやロッドの長さに応じた専用の取り付けスペースが必要となるのに対して、本実施形態に係るステアリング装置１は、少なくともブラケット１４（第１ブラケット１５及び第２ブラケット１６）の取り付けスペースがあればよい。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、前記実施形態では、回動部材が棒状の第２ブラケット１６で構成されているが、本発明における回動部材は、回転軸ＡＸ周りに回動する回動端Ｐを有していればその形状に制限はなく、回動部材が円盤状、あるいは多角形状の板状体であってもよい。
【００３０】
また、前記実施形態では、第２ブラケット１６（回動部材）が第１ブラケット１５を介してサブフレーム２２に取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２ブラケット１６（回動部材）がサブフレーム２２に直接取り付けられたものであってもよい。
【００３１】
また、前記実施形態では、ストッパ１２に破断溝１２ｂを形成することによって、ストッパ１２を破断可能にしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ストッパ１２が破断可能な薄板状のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態に係るステアリング装置の配置を示す平面図である。
【図２】図２（ａ）は、本実施形態に係るステアリング装置の部分斜視図であり、車体の左側に配置されたブラケット付近を車体の左前方から見た様子を示す斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）中のＹ方向からスロット部材を見上げた様子を示す斜視図である。
【図３】本実施形態に係るステアリング装置を車体側に取付ける構造を説明するためのステアリング装置の分解斜視図である。
【図４】図２のIV−IV線におけるブラケット付近の部分断面図である。
【図５】本実施形態に係るステアリング装置のステアリングギヤボックスがサブフレーム（車体側）に取り付けられた様子を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係るステアリング装置のステアリングギヤボックスが、車両の衝突時に移動する様子を示す概念図である。
【符号の説明】
【００３３】
１      ステアリング装置
３      車体
１１    ステアリングギヤボックス
１２    ストッパ
１７    長穴
１６    第２ブラケット（回動部材）
２０    ローラ（突起部）
ＡＸ    回転軸
Ｐ      回動端
【図１】
2006137204.tif 000003
【図２】
2006137204.tif 000004
【図３】
2006137204.tif 000005
【図４】
2006137204.tif 000006
【図５】
2006137204.tif 000007
【図６】
2006137204.tif 000008